ICS 27.060.30 J 98 备案号：60803-2018 吉 林 DB22 省 地 方 标 准 DB 22/T 2874—2018 超临界发电机组锅炉奥氏体受热面管氧化 皮多通道磁性检测技术规程 Code for multi-channel magnetic inspection on the inner oxide scale of austenite steel tubes in boilers of super critical generation units 2018 - 07 - 30 发布 吉林省质量技术监督局 2018- 08 - 30 实施 发 布 DB22/T 2874—2018 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准标准由吉林省特种设备安全与节能促进会提出。 本标准由吉林省质量技术监督局归口。 本标准起草单位：吉林省特种设备安全与节能促进会。 本标准主要起草人：杜好阳、韩乐、裴建国、李志臣、靳平、高丽卓、许玉华、徐金龙。 I DB22/T 2874—2018 超临界发电机组锅炉奥氏体受热面管氧化皮多通道磁性检测技术规 程 1 范围 本规程规定了锅炉奥氏体受热面不锈钢管内壁氧化皮检测方法、风险等级评定标准。 本规程适用于吉林省内超临界发电机组奥氏体不锈钢管内壁氧化皮的检测、评定与预警。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 DL 5009.1 电力建设安全工作规程 第 1 部分:火力发电厂部分 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 氧化皮 oxide scale 锅炉奥氏体受热面管在运行参数下生成的附着在内壁的氧化物。 3.2 氧化皮堆积 oxide scale stacking 奥氏体受热面管内部氧化皮在运行、起炉、停炉等情况下脱落形成的聚集。 注：一般在下弯头部位容易形成聚集。 3.3 磁性检测 magnetic inspection 奥氏体不锈钢锅炉管是顺磁性材料，氧化皮为亚铁磁性或铁磁性，通过在外壁施加磁化磁场对堆积 的氧化皮磁化，利用探头测量磁化后氧化皮的磁场变化，实现对奥氏体受热面管内氧化皮堵塞率、分布 等的测量。 3.4 灵敏度标定样管 Plexi-glass calibration tube 用于检测前仪器的标定。根据超临界机组奥氏体受热面管规格，采用透明有机玻璃制作与被检测奥 氏体不锈钢管相同规格的外管，内部放入可取放的固定横截面积的氧化皮标样内管，完成仪器和检测结 果的对比。氧化皮标样内管中氧化皮占横截面积的百分比一般为10%、20%、30%。灵敏度标定样管的制 作见附录A。 注1：有机玻璃为非铁磁性材料。 注2：灵敏度标样管中确定不同氧化皮占横截面积百分比时，氧化皮高度须经过计算确定，根据计算结果装入不同 高度的氧化皮，对应相应的横截面积百分比。 3.5 1 DB22/T 2874—2018 堵塞率 Blockage ratio 奥氏体不锈钢管内氧化皮堆积横截面积占该处管段内部横截面积的百分比。 3.6 最大堵塞率 Maximum blockage ratio 奥氏体不锈钢管内氧化皮堆积横截面积占该处管段内部横截面积百分比的最大值。 3.7 非铁磁性编码器 Non-ferromagnetism encoder 记录检测探头沿管子行走时的位置，同时对磁性检测不产生影响的基于非铁磁材料制作的编码器。 3.8 氧化皮三维分布 Three-dimensional distribution of oxide scale along measured route 利用软件对探头和非铁磁性编码器记录信号进行分析后，形成的在检测范围内氧化皮沿管子内部的 三维分布记录，用于直观评价氧化皮在管子内部分布。 4 检测原理 奥氏体不锈钢具有顺磁性，氧化皮具有亚铁磁性或铁磁性。通过施加外部饱和磁场，对内部脱落堆 积的氧化皮进行磁化，同时利用探头对氧化皮的磁场参数进行测量。通过检测不同部位信号强弱值，获 得氧化皮的堵塞率、在管子内部的二维、三维分布。 5 一般要求 5.1 检测时机 可在以下时机进行检测： a) 机组小修期间对高温区域管段弯头进行抽查； b) 机组中修或大修期间对受热面管弯头进行全面检查； c) 受热面管出现长时间超温或严重超温，结合最近的检修期进行检查。 注：机组小修、中修、大修天数一般根据机组容量大小和发电企业检修计划确定。 5.2 5.2.1 检测对象及环境 受检部位管子外表面应无明显积灰、结渣、结焦、腐蚀物以及其它影响探头行进的附着物。 5.2.2 检测场地附近不应有影响正常工作的磁场、电场、重度粉尘以及其它影响检测操作或检测结果 的干扰因素。 5.3 探头、磁化装置与编码器 5.3.1 检测探头。一般应不少于 5 个通道，能够实现沿周长方向上不低于 180 弧度范围内的检测；探 头与管子的接触面应采用耐磨非铁磁性材料制作或涂有非铁磁性耐磨涂层。 5.3.2 配有永磁磁化装置或电磁磁化装置，能够对最大壁厚为 13 mm 奥氏体受热面管内壁不低于横截 面积 30%的氧化皮实现饱和磁化。 5.3.3 5.4 5.4.1 2 配有非铁磁性编码器，步进精度为 1 mm 或更高。编码器工作期间对磁性检测应不产生影响。 仪器 仪器电源在检测条件下连续稳定供电应不低于 8 h。 DB22/T 2874—2018 5.4.2 具备氧化皮堵塞率、最大堵塞率的数字显示和可视化显示，堵塞率测量误差应小于 5%。 5.4.3 具备氧化皮沿横截面积最大高度测量功能，测量误差在±1.5 mm 之内。 5.4.4 具备检测范围内氧化皮的三维分布显示功能。 5.4.5 具备对超过预设堵塞率实时报警功能。 5.4.6 具备数据自动记录、存储功能。 5.4.7 具备出具报告和输出报告功能。 5.4.8 具备防尘和抗冲击功能。 5.5 检测准备 5.5.1 查阅奥氏体受热面不锈钢管的分布、规格、运行情况等技术资料，特别是超温超压记录和爆管 记录。 5.5.2 探头和灵敏度标定样管的选择。 5.5.3 根据检测对象、检测要求，确定检测探头的规格、通道数和标定样管。 5.5.4 检测前应对检测的管子表面进行处理，去除严重积灰、结渣、结焦等，表面状况以不影响探头 的行走为宜。 5.5.5 5.6 检测前应确保检测范围内没有干扰检测结果的电场或磁场。 安全要求 检测安全条件应符合 DL 5009.1 的规定。 6 检测 6.1 探头选取 根据被检受热面管的规格选取吻合效果最好的探头。 6.2 灵敏度标定 利用检测灵敏度标定样管进行标定，根据检测灵敏度要求选择氧化皮占横截面积 10%或 20%为检测 灵敏度。检测灵敏度一般选择 10%。 6.3 相关设定 6.3.1 利用检测灵敏度标定样管进行标定，根据检测灵敏度要求设置氧化皮占横截面积 10%、20%或 30% 为报警阈值。报警阈值一般设置为 20%。 6.3.2 检测前建议设置为自动记录状态。 6.3.3 可根据检测要求，选取堵塞率、最大堵塞率、氧化皮二维分布、氧化皮三维分布。 6.4 检测实施 6.4.1 将探头紧贴被检管段底部并匀速移动，探头移动速度应不大于 50 mm/S。 6.4.2 根据显示的三维分布情况调整探头，确定堵塞率最大值的位置，并获取相关数据。 7 结果评定 3 DB22/T 2874—2018 风险等级评定规则及处理建议见表 1 。 表 1 风险等级评定规则及处理建议 风险等级 最大堵塞率 S max 处理建议 Ⅰ级 S max ≤10% 根据历史数据确定下次检测周期 Ⅱ级 10%＜ S max ≤20% 监督运行 Ⅲ级 20%＜ S max ≤30% Ⅳ级 S max ＞30％ 8 记录与报告 8.1 检测记录 氧化皮检测原始记录格式参见附录B。 8.2 检测报告 氧化皮检测报告格式参见附录C。 4 监督运行，根据氧化皮历史生成速率， 做好下次检测时间计划。 割管清理,扩大检验范围至直管段 DB22/T 2874—2018 AA 附 录 A （资料性附录） 灵敏度标定样管的制作 A.1 灵敏度标定样管的制作 A.1.1 灵敏度标定样管包括可拆装的标定样管外管、氧化皮标样内管。 A.1.2 标定管外管材质为透明有机玻璃，无磁性，规格与待检测的奥氏体受热面管一致，长度一般不 少于120 mm,见图A.1。 图A.1 灵敏度标定样管外管示意图 A.1.3 选取长度为100 mm,外径与外管相一致的实心有机玻璃管作为氧化皮标样内管，并加工成图A.2 所示形状，切割的部份弦高不超过壁厚的45%,长度为80 mm。 图A.2 氧化皮标样内管的切割 A.1.4 根据管子内部横截面积大小，将超临界机组奥氏体不锈钢管运行中产生的氧化皮制作成与标样 内管长度一致的氧化皮块，放置到切割好的内管中，然后将放置氧化皮的内管插入到有机玻璃外管内部， 见图A.3。氧化皮占管内横截面积百分比为10%、20%、30%。 5 DB22/T 2874—2018 图A.3 A.1.5 氧化皮的放置 制作完成的灵敏度标定样管见图A.4。 图A.4 灵敏度标定样管 A.1.6 可根据待检测的奥氏体受热面管规格和灵敏度比例，制作不同规格和不同横截面积比的氧化皮 标定样管。 6 DB22/T 2874—2018 BB 附 录 B （资料性附录） 氧化皮检测原始记录 氧化皮检测原始记录见表B.1。 表B.1 委托单位 检测日期 设备名称 设备编号 受热面管名称 受热面管位置 规 格 测 量 条 件 材 质 使用仪器 表面状态 探头类型 检测灵敏度 % 检测试块 检测速度 mm/s 依据标准 记录位置 堵塞率（%） 备注 记录位置 1 9 2 10 3 11 4 12 5 13 6 14 7 15 8 16 堵塞率（%） 备注 示意图： 备 注： 检 验 ： 审 年 月 核： 日 年 月 7 日 DB22/T 2874—2018 附 录 C （资料性附录） 氧化皮检测报告 氧化皮检测报告见表C.1。 表 C.1 委托单位 检测日期 设备名称 设备编号 受热面管名称 受热面管位置 规 格 测 量 条 件 材